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據(jù)有關(guān)部門介紹我國能源利用效率比先進(jìn)國家低10%左右。以能源經(jīng)濟(jì)效率指標(biāo)來衡量，單位產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá)國家高20%～80%，加權(quán)平均高40%左右。我國是世界上單位產(chǎn)值能耗最高的國家之一。按照“十一五”規(guī)劃，未來5年我國單位GDP能耗要降低20%左右，要求鋼鐵、石油、石化、化工等9個(gè)重點(diǎn)耗能行業(yè)開展企業(yè)節(jié)能行動。
高壓泵是國家要求節(jié)能的機(jī)電產(chǎn)品之一，多次抽樣調(diào)查的結(jié)果表明，我國高壓泵所消耗的電能約為全國發(fā)電量的20%左右。在我國，工業(yè)用泵占泵總數(shù)的55%～60%，而石化用泵占工業(yè)用泵的三分之一，由于近年來石油石化行業(yè)的發(fā)展速度較快，這個(gè)比例還會呈現(xiàn)上升的趨勢。因此石化用泵是耗能大戶，節(jié)能潛力巨大。有關(guān)資料顯示，國內(nèi)石化泵的實(shí)際運(yùn)行效率普遍比發(fā)達(dá)國家低10%～30%。原因主要有兩個(gè)：一是國產(chǎn)泵的效率多數(shù)比工業(yè)發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品低5%～10%，二是泵選型不當(dāng)及泵調(diào)節(jié)方式不合理等。提高泵自身的效率，難度很大，代價(jià)也很大，對于廣大的泵的使用者與管理者來說，更是無能為力。全部采用高效進(jìn)口泵，成本太大，不現(xiàn)實(shí)，也沒有必要，立足于國產(chǎn)泵效率較低的現(xiàn)狀，提高國產(chǎn)泵的運(yùn)行效率，這是我們能做到的，也是應(yīng)該做到的。這方面的節(jié)能潛力巨大，應(yīng)引起我們的足夠重視。
合理正確地選用泵
合理選用泵的主機(jī)，它與管路及其附件構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)。泵的運(yùn)行效率不僅與高壓泵本身的性能有關(guān)，還與整個(gè)系統(tǒng)的性能密切相關(guān)。要提高泵的運(yùn)行效率就必須站在系統(tǒng)的角度上，做到系統(tǒng)各組成（件）的匹配是最佳的、最合理的，也就是做到選型最大限度地合理。
選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方式
由于對管網(wǎng)阻力計(jì)算有誤差（這些年來我國的設(shè)計(jì)規(guī)范中給出的管網(wǎng)阻力計(jì)算公式與實(shí)際相比普遍偏大10％以上），又擔(dān)心計(jì)算壓力和流量滿足不了工藝要求，或無適宜規(guī)格的泵及電機(jī)，只好從高選擇，層層加碼，造成我國現(xiàn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的多數(shù)泵的工作流量遠(yuǎn)低于額定流量，工作壓力遠(yuǎn)高于額定壓力，還有一些泵在實(shí)際工作中，由于工藝流程的變化或者其本身就是為調(diào)節(jié)工藝參數(shù)而設(shè)置的，因此現(xiàn)場多采用閥門節(jié)流來調(diào)節(jié)流量，以滿足那些不斷變更流量的要求。這種節(jié)流方式，據(jù)統(tǒng)計(jì)至少浪費(fèi)了20％以上的能源，是一種不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)告訴我們采用變速調(diào)節(jié)及切割葉輪外徑是避免節(jié)流損失的最好方法。其中變速調(diào)節(jié)適用于變工況的情況，切割葉輪外徑適用于固定工況的情況。
變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)是在管路特性曲線不變的情況下，通過變速改變泵的性能曲線，從而改變泵工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)方式。(如圖1所示)據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)有相當(dāng)數(shù)量的泵實(shí)際上是處在部分負(fù)荷下工作，需要進(jìn)行調(diào)速的，據(jù)測算約占全國用泵的20％，所以開展泵調(diào)速節(jié)能具有深遠(yuǎn)意義。
對于負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成二次方關(guān)系的離心泵，變速調(diào)節(jié)節(jié)能效益最顯著。變速調(diào)節(jié)范圍不宜太大，通常最低轉(zhuǎn)速不宜小于額定轉(zhuǎn)速的50%，一般為100％～70%之間。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的50%時(shí)，泵本身效率下降明顯，是不經(jīng)濟(jì)的。調(diào)速的方法從電氣方面來說，目前在我國能夠推廣使用的工業(yè)裝置有：電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速、變速電動機(jī)調(diào)速、晶閘管串級調(diào)速、電力半導(dǎo)體變頻調(diào)速等；從機(jī)械方面來說，主要是液力偶合器。就國外泵行業(yè)來說，泵的調(diào)速運(yùn)行已比較普遍，可以將變頻器做得很小，放在泵的機(jī)組中。目前國內(nèi)的電氣調(diào)速的可靠性有待進(jìn)一步提高，也要向小型化發(fā)展。國內(nèi)用偶合器調(diào)速的大型泵比較多，主要是鍋爐給水泵，使用技術(shù)已相當(dāng)成熟，只是國產(chǎn)液力偶合器的制造技術(shù)和可靠性還有待進(jìn)一步研究提高。
選擇變速調(diào)節(jié)裝置時(shí)，要考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面的因素，綜合分析比較，擇優(yōu)而行，以求得最大的經(jīng)濟(jì)效益。但是考慮到我國當(dāng)前調(diào)速裝置的生產(chǎn)水平、供貨情況、維修能力和節(jié)約能源的緊迫感，不一定要追求最佳方案。凡現(xiàn)在仍用節(jié)流運(yùn)行有節(jié)電潛力者，應(yīng)因地制宜，選擇一種調(diào)速裝置，把應(yīng)該節(jié)約的電能節(jié)約下來。
切割葉輪外徑對于工藝參數(shù)基本穩(wěn)定，泵選用過大，現(xiàn)場采用關(guān)小閥門來調(diào)節(jié)流量，造成泵的工作流量遠(yuǎn)低于額定流量，工作壓力遠(yuǎn)高于額定壓力的情況，可以采用切割葉輪外徑的方式調(diào)節(jié)。將離心泵葉輪外徑車小，可使在同一轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線改變，從而改變泵的工作點(diǎn)。
△η范圍內(nèi)的切割，圖中Ⅰ為切割前泵的特性曲線，AB是降低效率△η范圍內(nèi)的工作段。Ⅱ?yàn)榍懈詈蟊玫奶匦郧€，CD為切割后降低效率△η范圍內(nèi)的工作段，ABCD圍成的四邊形為泵的工作范圍。采用切割葉輪的方法，并在允許效率下降范圍內(nèi)，將泵的應(yīng)用范圍從AB段擴(kuò)大到了整個(gè)ABCD工作區(qū)。
正確把握管路改造與提高泵運(yùn)行效率的關(guān)系
對于因管路損失太大而使泵實(shí)際運(yùn)行工作點(diǎn)A經(jīng)常處于額定點(diǎn)B左側(cè)的泵站(見圖3(a))，采取減少管路損失的措施后，不僅可以提高管路效率，而且使泵效率從ηa提高到ηb，流量從Qa增加到Qb。對離心泵而言，若動力機(jī)是按泵額定工況配置的，軸功率從Na增加到Nb后，負(fù)荷系數(shù)增大，動力機(jī)的效率也可以提高，因此，泵站經(jīng)過管路改造后，即可獲得良好的節(jié)能效果。
目前，國內(nèi)有很多泵在遠(yuǎn)離最佳工況點(diǎn)的位置上運(yùn)行，能耗大，裝置效率低，從某種意義上說這是由選泵的技術(shù)規(guī)范決定的。例如，某臺化工用泵，工藝流程實(shí)際需要是：Q=20～25m3/h， H=30 ～32m，選泵部門考慮到系統(tǒng)結(jié)垢導(dǎo)致管路阻力增加，系統(tǒng)中可能有泄漏，泵長期使用性能降低等三個(gè)因素，各加大10%，結(jié)果按30%的安全裕量，提出選泵的性能參數(shù)是：Q=32.5m3/h，H=41.6m。選用定型產(chǎn)品，實(shí)際選為IH80-65-200，該泵的性能參數(shù)為：Q=50m3/h，H=50m，配帶動力15kw。而實(shí)際工藝流程要求，選用IH65-50-160，其性能參數(shù)為：Q=25m3/ h，H=32m，配帶動力5.5kw。可見，由于選型不合理使得配帶動力幾乎增加了兩倍。像這樣的選型還算是比較接近的，還有不少選型使人無法自圓其說。泵在選型過程中經(jīng)過的部門越多，安全裕量就留得越大，不僅造成很大的浪費(fèi)，有的甚至造成無法正常工作。
正確確定泵的幾何安裝高度選泵時(shí)，一定要使泵的汽蝕性能滿足使用要求，即使泵的汽蝕性能滿足裝置或系統(tǒng)所能提供的汽蝕余量值，具體地說，就是正確地確定泵的幾何安裝高度。對某一臺泵來說，盡管其性能可以滿足使用要求，但是如果幾何安裝高度不合適，由于汽蝕的原因，會限制流量的增加，從而導(dǎo)致性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此，正確地確定泵的幾何安裝高度是保證泵在設(shè)計(jì)工況下工作時(shí)不發(fā)生汽蝕的重要條件。
在實(shí)際工作中，人們只注意流量、揚(yáng)程，往往忽視了泵的汽蝕性能。有的安裝人員對泵的理論性能不甚了解，不會也從不去計(jì)算泵的允許安裝高度，只按照過去的經(jīng)驗(yàn)去確定泵的安裝高度；還有的安裝人員認(rèn)為泵的揚(yáng)程越大，安裝高度就越大；或者由于對吸入管路系統(tǒng)阻力損失估計(jì)不足，介質(zhì)的溫度波動估計(jì)不足，吸入液面液位變化估計(jì)不足等原因使得泵處于汽蝕或潛在汽蝕狀態(tài)下運(yùn)行，造成泵的損壞較快，或者發(fā)生汽蝕，不能工作。
因此，研究各種系統(tǒng)的泵的選用規(guī)范和計(jì)算方法是放在廣大用戶和泵行業(yè)面前最大的節(jié)能課題，這方面的節(jié)能潛力比提高泵本身效率的潛力大許多倍。我們必須重視泵的選型工作，提高選泵水平，并使之規(guī)范化。
如果有另外一個(gè)泵站，盡管其管路損失大，管路效率低，但其運(yùn)行工作點(diǎn)A(見圖3(b))經(jīng)常在額定點(diǎn)的右側(cè)。對于這種情況，如僅采用減少管路損失的措施，則會使工作點(diǎn)由A向右移至C點(diǎn)，偏離泵額定點(diǎn)更遠(yuǎn)。這時(shí)，雖然管路效率提高了，但泵效率卻下降了。對于管路效率提高幅度大于泵效率下降幅度的情況，泵站效率將有所提高，但提高的幅度卻較??；而對于管路效率提高幅度小于泵效率下降幅度的情況，泵站效率不僅不能提高，反而還要下降，甚至?xí)箘恿C(jī)超載。因此，對于這種情況，僅采用減少管路損失的措施是難以達(dá)到理想節(jié)能目的的，甚至可能增加能耗。為了獲得良好的節(jié)能效果，通常需要采取降速、車削葉輪以及改造管路相結(jié)合的綜合措施，不僅提高了管路效率，同時(shí)也提高了泵效率，進(jìn)而提高了整個(gè)泵站效率，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
其他措施
加強(qiáng)現(xiàn)場維護(hù)和管理任何機(jī)器都需要進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，由于現(xiàn)場維護(hù)和管理不善造成泵運(yùn)行效率較低的事例是很多的。主要存在如下一些問題：
a. 不定期檢修沒有必要的解體拆裝是不利的，同樣不按制造廠或現(xiàn)場維護(hù)章程規(guī)定，不進(jìn)行定期的檢修也是有害的。有的用戶為了片面追求產(chǎn)量或減少工人的勞動量，泵只要能轉(zhuǎn)，就不進(jìn)行定期檢修，甚至連定期的維護(hù)也不進(jìn)行，結(jié)果造成泵運(yùn)行效率越來越低，最后發(fā)生不可修復(fù)性故障。
b. 液封、液冷、潤滑系統(tǒng)不暢由于結(jié)垢、銹蝕或潤滑系統(tǒng)經(jīng)常會有雜質(zhì)進(jìn)入，往往會堵塞或減少液封、液冷、潤滑系統(tǒng)的過流面積，另外在一些泵中，這些系統(tǒng)皆沒有流量顯示裝置，這就需要維護(hù)和運(yùn)行人員注意觀察并定期清洗，否則如果這些系統(tǒng)出現(xiàn)故障，一定會造成泵被迫停機(jī)。
c. 易損件不定期更換泵的易損件是要定期更換的，易損件的磨損會降低泵的性能。
d. 不作失效記錄和分析一些產(chǎn)品在用戶使用時(shí)沒有較詳細(xì)的運(yùn)行記錄，出現(xiàn)故障也不進(jìn)行認(rèn)真地分析，結(jié)果造成同類故障在一臺泵中反復(fù)發(fā)生，這是很不應(yīng)該的，對于大的故障，用戶應(yīng)該找制造廠和選泵部門進(jìn)行認(rèn)真地失效分析。
f. 緊固件不定期檢查按常規(guī)緊固件應(yīng)有防松墊圈，但由于其不易裝拆，損壞被壓緊件的表面光潔度，螺栓也不易達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力，因此現(xiàn)在泵的緊固件中較少采用防松墊圈。泵是高速回轉(zhuǎn)機(jī)器，由于高速液流或其它原因使泵會有一定的振動（在規(guī)定值之內(nèi)），這些皆有可能造成各類緊固件，如葉輪螺母、圓螺母和各種緊固螺母的微小松動，必須定期檢查其擰緊程度，否則會造成泵的故障。
注重附件及管網(wǎng)系統(tǒng)的維修在泵的維護(hù)和檢修過程中，只重視主機(jī)，不注意附件及管網(wǎng)系統(tǒng)的事例是很多的，由于附件及管網(wǎng)系統(tǒng)的故障造成泵的停機(jī)也時(shí)有發(fā)生。附件及管網(wǎng)系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在以下幾方面：
a. 三閥失靈為防止事故停機(jī)，防止泵壓出管路系統(tǒng)的液體倒流，在壓出管路上配有逆止閥。為減少泵停機(jī)后再啟動時(shí)灌泵，在吸入管路配有底閥。為調(diào)節(jié)工況在壓出管路上配有調(diào)節(jié)閥，然而大部分情況下，泵是很少調(diào)節(jié)運(yùn)行工況的。這樣三閥在泵運(yùn)行中是很少動作的，再加上水結(jié)垢，或者介質(zhì)中雜物的沉積，經(jīng)常會造成三閥失靈，其結(jié)果可能造成泵的損壞。
b. 管路系統(tǒng)結(jié)垢用戶很少去處理管路的結(jié)垢問題，其結(jié)果造成管路過流斷面積減小，甚至?xí)贡脽o法在大流量工況運(yùn)行，且管路結(jié)垢后，也降低了管路壁面的光潔度，增大了水力損失。
c. 吸入管路漏氣除了安裝在閉式系統(tǒng)的泵外，大部分泵在運(yùn)行時(shí)，泵的吸入管路呈負(fù)壓狀態(tài)，因此，吸入管路系統(tǒng)中，所有的法蘭墊片皆是有彈性的軟質(zhì)墊片，長期處在壓緊狀態(tài)下，墊片會失去彈性，或表面不平滑，其結(jié)果會造成吸入管路漏氣。當(dāng)然還有其它一些原因，也會造成吸入管路漏氣，如法蘭盤之間沒有把緊或沒有把平。吸入管路漏氣，會造成泵汽蝕或振動，甚至?xí)斐杀貌荒苷９ぷ鳌?br />
d. 安裝不合要求泵和原動機(jī)都是高速回轉(zhuǎn)的機(jī)器，為了能保證泵的正常工作，對泵和原動機(jī)的安裝要求是很嚴(yán)格的。然而在實(shí)際使用中，特別是一些中、小型泵，用戶不注意泵的安裝要求，往往會出現(xiàn)以下一些問題：
首先，基礎(chǔ)不牢固。對泵機(jī)組的基礎(chǔ)除了要求牢固且不產(chǎn)生變形外，對于一些在制訂這方面的標(biāo)準(zhǔn)。由于聯(lián)接管路加在泵吸入、排出口法蘭上的應(yīng)力過大，且不對正，加之又是通過強(qiáng)硬緊固聯(lián)接的，若管路沒有支撐，完全由泵承受管路系統(tǒng)的重要泵，尤其是大泵，還要考慮到基礎(chǔ)的固有振動頻率與泵機(jī)組的固有振動頻率間的關(guān)系，絕對不能產(chǎn)生共振，否則后果不堪設(shè)想。
其次，泵吸入、排出管路的附加壓力過大?，F(xiàn)在絕大部分的泵都沒有對吸入、排出管路附加壓力值進(jìn)行規(guī)定，國際上正重量，其結(jié)果會造成泵體、泵蓋變形甚至損壞。泵體、泵蓋變形造成泵的轉(zhuǎn)子與殼體不同心，使得各種密封環(huán)磨損。管路附加應(yīng)力過大是容易被人們忽略的問題。
最后，泵與原動機(jī)軸不同心。泵轉(zhuǎn)子與原動機(jī)轉(zhuǎn)子不同軸度的危害性是很大的。其主要原因是人們在實(shí)際運(yùn)行時(shí)不大注意；或第一次安裝時(shí)注意了，但檢修時(shí)不大注意；或者吸入、壓出管路聯(lián)接后不再檢查泵與原動機(jī)轉(zhuǎn)子的同軸度；或?qū)τ诓捎没瑒虞S承的泵和原動機(jī)，由于靜止時(shí)轉(zhuǎn)子的中心線位置與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不一樣。因此，要保持泵與原動機(jī)的同軸度，就應(yīng)充分重視，定時(shí)檢修，特別是對運(yùn)行時(shí)同軸度更應(yīng)重視。
從上面分析可知，要提高泵的運(yùn)行效率。作為泵的管理者和使用者，首先應(yīng)合理地選用泵，要做到選型最大限度地合理，即站在系統(tǒng)的角度上做到各組成（泵、電機(jī)、各種相關(guān)附件）的匹配是最佳的、最合理的，正確地確定泵的幾何安裝高度，這是提高泵運(yùn)行效率的關(guān)鍵；其次要選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方式，這里有兩種情況：對于工藝流程經(jīng)常變化或者泵本身就是為調(diào)節(jié)工藝參數(shù)而設(shè)置的，泵就要適時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)中，應(yīng)盡量選用變速調(diào)節(jié)，不用節(jié)流調(diào)節(jié)。至于選用何種調(diào)速方式，還應(yīng)具體問題具體分析。對于工藝參數(shù)基本穩(wěn)定，泵選用過大，現(xiàn)場采取關(guān)小閥門調(diào)節(jié)流量，造成泵的工作流量遠(yuǎn)小于額定流量，工作壓力遠(yuǎn)高于額定壓力的情況，采用切割葉輪外徑的方式調(diào)節(jié)比較經(jīng)濟(jì)。此外，正確把握管路改造與提高泵運(yùn)行效率的關(guān)系；加強(qiáng)現(xiàn)場維護(hù)和管理；注重附件及管網(wǎng)系統(tǒng)的維修也是提高泵運(yùn)行效率的有效措施。
